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《發(fā)電廠電氣部分》復(fù)習(xí) 第一章 能源和發(fā)電 1、火、水、核等發(fā)電廠的分類 依據(jù)一次能源的不同，發(fā)電廠可分為：火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電廠、風(fēng)力發(fā)電廠等。 火電廠的分類： （1）按蒸汽壓力和溫度分：中低壓發(fā)電廠，高壓發(fā)電廠，超高壓發(fā)電廠，亞臨界壓力發(fā)電廠，超臨界壓力發(fā)電廠。 （2）按輸出能源分：凝汽式發(fā)電廠，熱電廠 （3）按原動機(jī)分：凝汽式汽輪發(fā)電廠，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠，內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠，蒸汽--燃?xì)廨嗇啓C(jī)發(fā)電廠。 水力發(fā)電廠的分類： 按集中落差的方式分類：堤壩式水電廠（壩后式，河床式），引水式水電廠，混合式水電廠。 （2）按徑流調(diào)節(jié)的程度分類：無調(diào)節(jié)水電廠，有調(diào)節(jié)水電廠（根據(jù)水庫對徑流的調(diào)節(jié)程度：日調(diào)節(jié)水電廠，年調(diào)節(jié)水電廠，多年調(diào)節(jié)水電廠）。 核電廠的分類：壓水堆核電廠，沸水堆核電廠。 2、抽水蓄能電廠的作用 調(diào)峰，填谷，調(diào)頻，調(diào)相，備用。 3、火電廠的電能生產(chǎn)過程及其能量轉(zhuǎn)換過程 P14 火電廠的電能生產(chǎn)過程概括的說是把煤中含有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。整個過程可以分為三個系統(tǒng)：1、燃料的化學(xué)能在鍋爐燃燒中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝?，稱為燃燒系統(tǒng)；2、鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，沖動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，稱為汽水系統(tǒng)；3、由汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，把機(jī)械能變?yōu)殡娔?，稱為電氣系統(tǒng)。 能量的轉(zhuǎn)換過程是：燃料的化學(xué)能－熱能－機(jī)械能－電能。 4、水力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程 答：基本生產(chǎn)過程是：從河流較高處或水庫內(nèi)引水，利用水的壓力或流速沖動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將水能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，然后由水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。 第二章 發(fā)電、變電和輸電的電氣部分 1、一次設(shè)備、二次設(shè)備的概念 一次設(shè)備：通常把生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器和斷路器等稱為一次設(shè)備 二次設(shè)備：對一次設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行測量、控制、監(jiān)視和保護(hù)的設(shè)備，稱二次設(shè)備 2、斷路器、隔離開關(guān)的區(qū)別 隔離開關(guān)由于沒有滅弧裝置，不能開斷負(fù)荷電流或短路電流。安裝隔離開關(guān)的目的是，在設(shè)備停運后，用隔離開關(guān)使停運的設(shè)備與帶電部分可靠地隔離，或起輔助切換操作。 斷路器有滅弧裝置，可用來接通或斷開電路的正常工作電流、過負(fù)荷電流或短路電流，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器 3、母線的作用 母線的作用：起匯集和分配電能的作用 4、發(fā)電機(jī)中性點接地方式及作用 電力系統(tǒng)中性點的方式有：直接接地、不接地、經(jīng)過消弧線圈 三種形式。 5、電壓互感器與電流互感器 電壓互感器與電流互感器都是特殊的變壓器，電流互感器二次回路不能開路，電壓互感器二次回路不能短路。 由磁勢平衡方程式：，可知當(dāng)二次開路時，＝0，一次磁勢完全用于勵磁，使得鐵芯嚴(yán)重飽和，且磁通為平頂波 1）二次電勢：，對于平頂波，在過零時，會出現(xiàn)成千上萬伏的尖頂電勢，使得互感器本身、表計、繼保、自動裝置以及連接導(dǎo)線的絕緣有被擊穿的危險，也會危急人身安全。 2）（由于鐵芯嚴(yán)重飽和），鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱，鐵片中間、鐵芯與一次、二次繞組間的絕緣受熱有被破壞的危險 3）剩磁使得誤差增大，使得設(shè)備磁化。所以電流互感器在運行時二次繞組嚴(yán)禁開路。 電壓互感器本身阻抗很小，二次側(cè)接大阻抗的測量儀表，正常工作時，相當(dāng)于變壓器空載運行。如二次短路時，二次通過的電流增大，使二次保險熔斷，影響表計指示及引起保護(hù)誤動作的可能，所以在電壓互感器二次回路工作時，應(yīng)特別注意防止短路。 第三章 常用計算的基本方法和理論 1、發(fā)熱對電氣設(shè)備的影響 答：(P63)使絕緣材料的絕緣性能降低；使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降；使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加 2、導(dǎo)體發(fā)熱和散熱的主要形式 答：導(dǎo)體發(fā)熱的主要形式有三種：電阻損耗：、介質(zhì)損耗、渦流和磁滯損耗。散熱的主要形式是對流散熱、輻射散熱和傳導(dǎo)散熱。 3、熱穩(wěn)定概念 答：當(dāng)短路時導(dǎo)體的最高溫度不超過所規(guī)定的導(dǎo)體短時發(fā)熱允許溫度時，認(rèn)為導(dǎo)體在流過短路電流時具有熱穩(wěn)定性。 4、導(dǎo)體的正常最高允許溫度、短時最高允許溫度 答：為了保證導(dǎo)體可靠地工作，須使其發(fā)熱溫度不得超過一定限值。這個限值叫做最高允許溫度。按照有關(guān)規(guī)定：導(dǎo)體的正常最高允許溫度，一般不超過＋70℃。（P63） 導(dǎo)體通過短路電流時，短時最高允許溫度可高于正常最高允許溫度，對硬鋁及鋁錳合金可取200℃，硬銅可取300℃。（P64） 5、提高載流導(dǎo)體載流量的方法。(5分） 1. 減小導(dǎo)體交流電阻Rac采用電阻率ρ小的導(dǎo)體；增大導(dǎo)體截面積S ；采用槽形、管形導(dǎo)體減小集膚效應(yīng)Kf等 2. 增大散熱面積 F 3. 增大換熱系數(shù) αw 6、可靠性分析及計算 P63,例3-1 P73,例3-4 第四章 電氣主接線以及設(shè)計 1、電氣主接線定義、主接線基本要求及設(shè)計程序 答：電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。 基本要求：可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性。 設(shè)計程序：1.對原始資料分析。2.主接線方案的擬定與選擇。3.短路電流計算和主要電氣選擇。4.繪制電氣主接線圖。5.編制工程概算。 2、主接線型式及分類 答：分為有匯流母線和無匯流母線，有匯流母線可概括分為單母線接線和雙母線接線，無匯流母線接線主要有橋形接線、角形接線和單元接線 3、單母（分段）、雙母（分段）及其帶旁路接線、一臺半斷路器接線的主接線圖、4/3臺斷路器接線的主接線圖及運行方式的優(yōu)缺點 3/2臺斷路器主接線，分析該主接線的優(yōu)缺點 (10分） 優(yōu)點：（1）可靠性高: 任何一臺斷路器、母線發(fā)生故障，供電不中斷 （2）運行方式靈活 檢修任何一臺斷路器、母線，供電不中斷 （3）操作檢修方便：隔離開關(guān)只做檢修 時隔離電壓，沒有復(fù)雜的倒閘 操作；檢修任意母線和短路器 時進(jìn)出線回路都不需要切換 操作 缺點：（1）斷路器多，投資大 （2）繼電保護(hù)和二次回路的設(shè)計、調(diào)整、 檢修等比較的復(fù)雜 2．下圖是4/3臺斷路器主接線，分析該主接線的優(yōu)缺點 (10分） 1）可靠性高: 任何一臺斷路器、母線發(fā)生故障，供電不中斷 （2）運行方式靈活 檢修任何一臺斷路器、母線，供電不中斷 （3）操作檢修方便：隔離開關(guān)只做檢修 時隔離電壓，沒有復(fù)雜的倒閘 操作；檢修任意 母線和短路器時進(jìn)出線回路都不需要切換 操作 （4）相對于3/2臺斷路器接線具有一定的經(jīng)濟(jì)性 缺點：（1）斷路器多，投資大 （2）繼電保護(hù)和二次回路的設(shè)計、調(diào)整、 檢修等比較的復(fù)雜。 4、無母線：橋形接線、角形接線和單元接線圖及運行方式的優(yōu)缺點 橋形接線 多角形接線 單元接線 5、限制短路電流的措施 1、裝設(shè)限流電抗器 2.、低壓側(cè)分裂繞組變壓器 3 采用不同的主接線方式和運行方式 6、簡述線路停電、送電的操作順序。 斷電：斷路器斷開---線路側(cè)隔離開關(guān)斷開---母線側(cè)隔離開關(guān)斷開 送電：母線側(cè)隔離開關(guān)合---線路側(cè)隔離開關(guān)合---斷路器合 7、變壓器的冷卻方式有： 自然冷卻 強(qiáng)迫冷卻 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻 強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻 水內(nèi)冷 第五章 廠用電 1、廠用電源的類型、廠用電率概念 發(fā)電廠在啟動、運轉(zhuǎn)、停役、檢修過程中，有大量由電動機(jī)拖動的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備的正常運行。這些電動機(jī)以及全廠的運行、操作、試驗、檢修、照明用電設(shè)備等都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。 廠用電耗電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。 2、廠用負(fù)荷的分類 答：Ⅰ類廠用負(fù)荷、Ⅱ類廠用負(fù)荷、Ⅲ類廠用負(fù)荷、事故保安負(fù)荷 3、明備用、暗備用概念 備用電源有明備用和暗備用兩種方式。明備用方式，設(shè)置專用的備用變壓器（或線路），經(jīng)常處于備用狀態(tài)（停運），當(dāng)工作電源因故斷開時，由備用電源自動投入裝置進(jìn)行切換接通，代替工作電源，承擔(dān)全部廠用負(fù)荷。按備用方式，不設(shè)專用的備用變壓器（或線路），而將每臺工作變壓器容量增大，相互備用，當(dāng)其中任一臺廠用工作變壓器退出運行時，該臺工作變壓器所承擔(dān)負(fù)荷由另一臺廠用工作變壓器供電。 4、廠用電各級電壓母線按鍋爐分段的接線方式有何特點 （1）若某一段母線發(fā)生故障，只影響其對應(yīng)的一臺鍋爐的運行，使事故影響范圍局限在一機(jī)一爐； （2）廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流較小，有利于電氣設(shè)備的選擇； （3）將同一機(jī)爐的廠用電負(fù)荷接在同一段母線上，便于運行管理和安排檢修。 第七章 配電裝置 1、最小安全凈距的定義及分類（P216，圖7－1，圖7－2） 最小安全凈距是指再這一距離下，無論再正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)、外部過電壓時，都不致使空氣間隙被擊穿。 對于敞露再空氣中的屋內(nèi)、外配電裝置中各有關(guān)部分之間的最小安全凈距分為A、B、C、D、E五類。 A值： A1－帶電部分至接地部分之間的最小電氣凈距 A2－不同相的帶電導(dǎo)體之間的最小電氣凈距 B值： B1－帶電部分至柵狀遮攔間的距離和可移動設(shè)備在移動中至帶電裸導(dǎo)體間的距離 B2－帶電部分至網(wǎng)狀遮攔間的電氣凈距 C值：無遮攔裸導(dǎo)體至地面的垂直凈距。保證人舉手后，手與帶電裸體間的距離不小于A1值。 D值：不同時停電檢修的平行無遮攔裸導(dǎo)體之間的水平凈距。 E值：屋內(nèi)配電裝置通向屋外的出線套管中心線至屋外通道路面的距離。 2、屋內(nèi)、屋外配電裝置的分類 發(fā)電廠和變電站的屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式，一般可以分成三層式，二層式和單層式。 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。 3、GIS的定義、成套配電裝置的特點 GIS：由斷路器、隔離開關(guān)、快速或慢速接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線和出線套管等元件，按電氣主接線的要求依次連接，組合成一個整體，并且全部封閉于接地的金屬外殼中，殼體內(nèi)充一定壓力的SF6氣體，作為絕緣和滅弧介質(zhì)。 成套配電裝置的特點： a.電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小； b.所有電氣設(shè)備已在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬遷； c.運行可靠性高，維護(hù)方便； d.耗用鋼材較多，技術(shù)要求比較高，造價較高。 4、高壓開關(guān)柜的五防功能有哪些 防帶負(fù)荷拉閘、防帶接地合閘、防有電掛接地線、防誤操作斷路器、防誤入帶電間隔 第八章 發(fā)電廠和變電站的控制與信號 1、發(fā)電廠的控制方式，及各種控制方式的區(qū)別 主控制室控制方式： 機(jī)爐電相關(guān)設(shè)備的控制采用分離控制，即設(shè)電氣主控制室、鍋爐分控制室和汽機(jī)分控制室。主控制室為全廠控制中心，負(fù)責(zé)起停機(jī)和事故處理方面的協(xié)調(diào)和指揮。 機(jī)爐電集中控制方式：一般將機(jī)、爐、電設(shè)備集中在一個單元控制室（簡稱集控室控制）。 微觀：分為模擬信號測控方式和數(shù)字信號測控方式。 2、變電站的控制方式 變電站的控制方式： 按有無值班員分為值班員控制方式、調(diào)度中心或綜合自動化站控制中心遠(yuǎn)方遙控方式。即使對于值班員控制方式，還可按斷路器的控制手段分為控制開關(guān)控制和計算機(jī)鍵盤控制；控制開關(guān)控制方式還可分為在主控室內(nèi)的集中控制和在設(shè)備附近的就地控制。 按控制電源電壓的高低變電站的控制方式還可分為強(qiáng)電控制和弱電控制。 3、斷路器“跳躍”現(xiàn)象的概念 因斷路器合閘時，如遇永久性故障，繼電保護(hù)使其跳閘，此時，如果控制開關(guān)未復(fù)歸或自動裝置觸點被卡住，將引起斷路器再次合閘繼又跳閘，即出現(xiàn)“跳躍”現(xiàn)象，容易損壞斷路器。 題型： 填空題、簡答題、畫/識圖及倒閘操作，計算題。，0